package com.bwt.search;

import java.util.Arrays;

public class FibonacciSearch {
    public static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1234};
        int index = fibonacciSearch(arr, 1234);
        System.out.println(index);
    }

    //因为后面mid = F(k-1) -1 , 需要使用到斐波那契数列, 因此我们需要先获取一个斐波那契数列
    //非递归的方法,得到一个斐波那契数列
    public static int[] fib() {
        int[] f = new int[maxSize];

        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }

    //斐波那契查找算法
    //使用非递归的方式编写

    /**
     * @param arr 数组
     * @param key 查找的关键码(findVal)
     * @return 返回对应下标 没有返回-1
     */
    public static int fibonacciSearch(int[] arr, int key) {
        int low = 0;
        int high = arr.length - 1;
        int k = 0; //表示斐波那契分割数组的下标
        int mid = 0; //存放mid值
        int[] f = fib(); // 获取到斐波那契数列
        //获取到斐波那契分割数值的下标
        while (high > f[k] - 1) {
            k++;
        }
        //因为 f[k]的值可能大于arr的长度,因此我们需要使用Arrays类,构造一个新的数组, 并指向temp[]
        //不足的部分会使用0填充
        int[] temp = Arrays.copyOf(arr, f[k]);
        //实际上需要使用arr数组最后的数填充temp
        // temp = {1,8, 10, 89, 1000, 1234, 0, 0} =》 {1,8, 10, 89, 1000, 1234,1234, 1234,}
        for (int i = high + 1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = arr[high];
        }
        while (low <= high) {
            mid = low + f[k - 1] - 1;
            if (key < temp[mid]) { // 向左查找
                high = mid - 1;
                //为什么 k--
                //1. 全部元素= 前面的元素+ 后面的元素
                //2. f[k]= f[k-1] + f[k-2]
                //因为前面有 f[k-1]个元素, 所以可以继续拆分 f[k-1] = f[k-2]+f[k-3]
                //即 在f[k-1] 的前面继续查找 k--
                //即 下次循环时 mid = f[k-1-1]-1
                k--;
            } else if (key > temp[mid]) { // 向右查找
                low = mid + 1;
                //为什么是 k-2
                //1. 全部元素= 前面的元素+ 后面的元素
                //2. f[k]= f[k-1] + f[k-2]
                //因为后面有 f[k-2]个元素,所以可以继续拆分 f[k-2] = f[k-3]+f[k-4]
                //即在f[k-2]的前面继续查找 k-=2
                //即下次循环 mid = f[k-1-2]-1
                k -= 2;
            } else { //找到
                //需要确定,返回的是哪个下标
                if (mid <= high) {
                    return mid;
                } else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}
